(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの部材の合わせ目に隙間が生じている場合でも、レーザ溶接機の溶接チップを交換したり、照射光の出力を上げることなく両者を溶接固定できるレーザ溶接方法の提供。【解決手段】レーザ溶接機の照射光１０を２つの部材（排気管２、ヘッドフランジ１の開口部内周面６）の合わせ目１１に沿って照射することにより両者を溶接固定するレーザ溶接方法であって、照射光１０と合わせ目１１を該照射光１０の径方向に相対的に振動させながら両者を溶接固定した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ溶接機の照射光を２つの部材の合わせ目に沿って照射することにより両者を溶接固定するレーザ溶接方法であって、
前記照射光と合わせ目を該照射光の径方向に相対的に振動させながら両者を溶接固定したことを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ溶接方法において、
前記２つの部材が排気管とフランジであって、
前記レーザ溶接機の照射光を径方向に振動させながら前記排気管の端部とフランジの開口部内周面との合わせ目に沿って照射することにより両者を溶接固定したことを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項３】
排気管とフランジの開口部内周面をレーザ溶接で溶接固定するレーザ溶接方法であって、
前記排気管の開口部内周面にレーザ溶接機の照射光を傾斜させた状態で照射してフランジの開口部内周面に貫通させることにより両者を溶接固定したことを特徴とするレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材の合わせ目をレーザ溶接機によって溶接固定するレーザ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの部材の合わせ目を溶接して両者を固定する溶接方法として様々な溶接方法が採用されており、例えば、エキゾーストマニホールドの排気管の端部とヘッドフランジの開口部内周面を溶接固定する場合にはＴＩＧ溶接またはプラズマ溶接が採用されている（特許文献１参照）。
なお、ＭＩＧ溶接は排気管内にスパッタが侵入しやすいため通常は採用されない。
【特許文献１】特開平１０−２６６８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載の発明にあっては、排気管の端部とヘッドフランジの開口部内周面との間に隙間が生じていると溶接不良の原因になるため、該隙間を厳格に管理する必要があるという問題点があった。
なお、前記隙間は排気管とヘッドフランジの製品精度あるいは両者のセット時に生じる僅かな隙間であり、完全に無くすことは実際上不可能である。
【０００４】
そこで、レーザ溶接機を使用して前記隙間を埋めるように溶接固定しようとすると、前記隙間の幅よりも大きな照射光（溶接チップ）が必要になり、レーザ溶接機の出力向上に伴うコストアップを招くという問題点があった。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、２つの部材の合わせ目に隙間が生じている場合でも、レーザ溶接機の溶接チップを交換したり、照射光の出力を上げることなく両者を溶接固定できるレーザ溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、レーザ溶接機の照射光を２つの部材の合わせ目に沿って照射することにより両者を溶接固定するレーザ溶接方法であって、前記照射光と合わせ目を該照射光の径方向に相対的に振動させながら両者を溶接固定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のレーザ溶接方法において、前記２つの部材が排気管とフランジであって、前記レーザ溶接機の照射光を径方向に振動させながら前記排気管の端部とフランジの開口部内周面との合わせ目に沿って照射することにより両者を溶接固定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明では、排気管とフランジの開口部内周面をレーザ溶接で溶接固定するレーザ溶接方法であって、前記排気管の開口部内周面にレーザ溶接機の照射光を傾斜させた状態で照射してフランジの開口部内周面に貫通させることにより両者を溶接固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載のレーザ溶接方法にあっては、照射光と合わせ目を該照射光の径方向に相対的に振動させながら両者を溶接固定したため、レーザ溶接機の溶接チップをより大きなものに交換したり、照射光の出力を上げることなく、溶接線の幅を大きく形成でき、２つの部材の合わせ目に隙間が生じている場合でも確実に両者を溶接固定できる。
【００１０】
請求項２記載のレーザ溶接方法にあっては、レーザ溶接機の照射光を径方向に振動させながら前記排気管の端部とフランジの開口部内周面との合わせ目に沿って照射することにより両者を溶接固定したため、レーザ溶接機の溶接チップをより大きなものに変更することなく、溶接線の幅を大きく形成でき、排気管の端部とヘッドフランジの開口部内周面との合わせ目に隙間が生じている場合でも確実に両者を溶接固定できる。
【００１１】
請求項３記載のレーザ溶接方法にあっては、排気管の開口部内周面にレーザ溶接機の照射光を傾斜させた状態で照射してフランジの開口部内周面に貫通させることにより両者を溶接固定したため、排気管の端部とフランジの開口部内周面との合わせ目に隙間が生じている場合でも、前記隙間を埋めるように排気管とヘッドフランジを溶かして両者を溶接固定できる。
また、照射光をフランジの開口部内周面に対して垂直な状態で照射した場合に比べて、より幅広の溶接線を形成でき、両者の固定を堅固にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のレーザ溶接方法が適用されるエキゾーストマニホールを示す図、図２は本実施例１のレーザ溶接方法を説明する図、図３はレーザの照射光の振動を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施例１のフランジ開口部内周面のレーザ溶接方法は、図外のＶ型６気筒エンジンの一方側に固定されるヘッドフランジ１と、下流側で１本に集合される複数の排気管２〜４と、図外の触媒コンバータに接続するためのフランジ部５を主要な構成としている。
【００１５】
また、前記排気管２〜４の端部はそれぞれヘッドフランジ１の開口部内周面６〜８に嵌挿された後、後述するレーザ溶接方法により溶接固定されている。
【００１６】
なお、排気管２〜４とヘッドフランジ１との接続方法は同様であるため、ここでは排気管２とヘッドフランジ１との固定について説明する。
【００１７】
図２に示すように、排気管２の端部２ａがヘッドフランジ１の開口部内周面６に嵌挿されると、通常、両者の製品精度や嵌挿状態に起因して排気管２の外周とヘッドフランジ１の開口部内周面６の開口部内周面との間に僅かな隙間Ｗ１が生じている。
【００１８】
このような状態でレーザ溶接機の溶接チップ９から照射される照射光１０を前記端部２ａと開口部内周面６との合わせ目１１に照射しても、溶接不良が生じる虞がある。
【００１９】
そこで、図３に示すように、本実施例１ではレーザ溶接機の照射光１０を径方向（図中矢印方向）に振動させながら前記合わせ目１１に沿って照射し、排気管２の全周に亙って溶接線Ｘ１を形成することにより両者を溶接固定する。
【００２０】
即ち、前記照射光１０を径方向に振動させると、実質上照射光の幅Ｗ２が幅Ｗ３まで大きくなり、これにより、より幅広の溶接線Ｘ１を形成して前記隙間Ｗ１を埋めることができ、両者を確実に固定できる。
【００２１】
なお、前記照射光１０を径方向に振動させる際には、レーザ溶接機の溶接チップ９または溶接チップ９により近い部位に径方向に振動を付与するのが適切であるが、照射光１０を反射板に反射させてレーザ溶接を行う場合には反射板を適宜揺動させて照射光１０を振動させても良い。
【００２２】
また、本実施例１では排気管２の全周に亙って溶接線Ｘ１を形成するが、隙間Ｗ１が生じる箇所が特定できる場合には合わせ目１１に対して部分的に本実施例１のレーザ溶接方法を適用して行っても良い。
さらに、排気管２（３，４）をヘッドフランジ１の開口部内周面６（７、８）に圧入することによって両者の隙間をできるだけ少なくした状態でレーザ溶接することが好ましい。
【００２３】
従って、本実施例１のレーザ溶接方法にあっては、溶接チップ９をより大きなものに交換したり、照射光１０の出力を上げることなく、溶接線Ｘ１の幅を大きく形成でき、排気管２の端部２ａとヘッドフランジ１の開口部内周面６との合わせ目１１に隙間Ｗ１が生じている場合でも確実に両者を溶接固定できる。
【実施例２】
【００２４】
以下、実施例２を説明する。
本実施例２のレーザ溶接方法は、排気管の開口部内周面にレーザ溶接機の照射光を傾斜させた状態で照射してヘッドフランジの開口部内周面に貫通させることにより両者を溶接固定した点において前記実施例１と相違し、その他については同様であるため、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図４は本発明の実施例２のレーザ溶接方法を説明する図である。
【００２５】
なお、前記実施例１と同様に排気管２〜４におけるヘッドフランジ１との接続方法は同様であるため、ここでは排気管２とヘッドフランジ１との固定について説明する。
【００２６】
図４に示すように、本実施例２のレーザ溶接方法では、排気管２の内周面２ｂに溶接チップ９の照射光１０を傾斜させた状態で照射してヘッドフランジ１の開口部内周面６に貫通させ、排気管２の全周に亙って溶接線Ｘ２を形成することにより両者を溶接固定する。
【００２７】
即ち、排気管２の外周とヘッドフランジ１の開口部内周面６との間に僅かな隙間Ｗ１が生じている場合でも、照射光１０を傾斜させた状態で照射すると、排気管２とヘッドフランジ１が前記隙間Ｗ１を埋めるように溶けて溶接線Ｘ２を形成でき、両者を確実に溶接固定できる。
また、排気管２がヘッドフランジ１に対して多少傾斜した状態で挿入されたり、端部が斜めに切断されることにより、排気管２の端部２ａのヘッドフランジ１に対する挿入位置が該端部２ａの全周において異なっていても、端部２ａをレーザ溶接するわけではないため、両者を確実に固定できる。
また、照射光１０をヘッドフランジ１の開口部内周面６に対して垂直な状態で照射した場合に比べて、より幅広の溶接線を形成でき、両者の固定を堅固にできる。
【００２８】
なお、本実施例２では排気管２の全周に亙って溶接線Ｘ２を形成するが、隙間Ｗ１が生じる箇所が特定できる場合には排気管２の内周面２ｂに対して部分的に本実施例１のレーザ溶接方法を適用して行っても良い。
【００２９】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例１では溶接チップ９側を振動させた例について説明したが、排気管２側を振動させる、或いは両者を共に相対的に振動させても同様の効果は得られる。しかし、生産効率及びコストの面で実際上は好ましくない。
【００３０】
また、溶接線Ｘ１、Ｘ２を排気管２の全周に亙って形成するには、溶接チップ９側と排気管２側のどちらを回転させても可能であるが、実際上は排気管２側を固定するのが好ましい。
【００３１】
さらに、本実施例ではエキゾーストマニホールドの排気管２〜４とヘッドフランジ１の溶接固定に適用した場合について説明したが、両者は別体で構成される２つの部材であればその溶接固定方法として本発明のレーザ溶接方法を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１のレーザ溶接方法が適用されるエキゾーストマニホールを示す図である。
【図２】本実施例１のレーザ溶接方法を説明する図である。
【図３】レーザの照射光の振動を説明する図である。
【図４】本実施例２のレーザ溶接方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｘ１、Ｘ２  溶接線
１  ヘッドフランジ
２、３、４  排気管
２ａ  端部
２ｂ  内周面
５  フランジ部
６、７、８  開口部内周面
９  溶接チップ
１０  照射光
１１  合わせ目
【図１】
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【図２】
2005230846.tif 000004
【図３】
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【図４】
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